Samsung a décidé de miser sur les batteries silicium-carbone pour ses nouveaux smartphones pliables, mais sans se limiter au simple remplacement d’une partie du graphite présent dans l’anode. Pour le Galaxy Z Fold8 et le plus grand Galaxy Z Fold8 Ultra, la société a repensé plusieurs éléments de l’architecture de la batterie dans le but d’exploiter la plus grande densité énergétique du silicium sans compromettre la stabilité et la sécurité dans le temps.
La technologie a permis à Samsung d’augmenter la capacité de la batterie jusqu’à 5 000 mAh tout en conservant une épaisseur similaire à celle du modèle précédent. Il s’agit d’une amélioration importante pour une famille d’appareils où l’espace interne est particulièrement précieux, même si Samsung continue de se montrer plus conservateur que certains concurrents qui ont déjà adopté des batteries au silicium de plus grande capacité.
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Le silicium augmente la densité énergétique, mais cela pose un problème
Pour comprendre les choix de Samsung, il faut partir du fonctionnement des batteries silicium-carbone. Dans ce type de solution, une partie du matériau de l’anode est remplacée par un composant à base de silicium et de carbone, augmentant ainsi la quantité d’énergie pouvant être stockée dans le même espace.
Le silicium, en effet, peut offrir une densité énergétique beaucoup plus élevée que le graphite, atteignant théoriquement des valeurs environ dix fois supérieures. Le problème est que ce matériau a tendance à se dilater et à se contracter lors des cycles de charge et de décharge, un comportement qui, s’il n’est pas correctement contrôlé, peut avoir des conséquences négatives sur la stabilité et la durée de vie de la batterie et augmenter le risque de gonflement à long terme.
Pour cette raison, les fabricants n’utilisent pas simplement une anode entièrement composée de silicium-carbone, mais le matériau est plutôt combiné avec d’autres composants pour obtenir un compromis entre densité d’énergie, stabilité mécanique et conductivité électrique.
Samsung n’a pas révélé quel pourcentage de silicium il utilise dans les batteries des nouveaux pliables, à titre de référence, de nombreux fabricants utilisent environ 10 % de silicium en poids dans l’anode, tandis que certaines solutions atteignent des pourcentages plus élevés.
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Samsung a repensé toute la batterie
La stratégie de l’entreprise sud-coréenne ne se limite donc pas à l’utilisation du nouveau matériau, Samsung a expliqué avoir repensé le système de batterie pour gérer les caractéristiques du silicium-carbone et garantir que les batteries haute densité puissent maintenir un niveau de sécurité comparable à celui des batteries lithium-ion traditionnelles.
Dans l’anode se trouve une fine couche de carbone qui sert à contrôler la réactivité des particules de silicium-carbone. Samsung vise ainsi à réduire les changements brusques de volume pendant les cycles de charge et de décharge, contribuant ainsi à la stabilité de la batterie à long terme.
Des interventions spécifiques ont également été réalisées sur la cathode, l’entreprise utilise en effet un système de revêtement et de dopage qui devrait contribuer à maintenir la surface du matériau stable et l’intégrité de la structure même lorsque la batterie est soumise à des tensions plus élevées.
Mais ce n’est pas tout, Samsung a également modifié l’électrolyte en introduisant des additifs spécifiques destinés à favoriser la formation d’une couche protectrice à la surface du silicium. Cette couche permet de réduire la réactivité du matériau et, par conséquent, d’améliorer la stabilité de la cellule lors d’une utilisation prolongée.
Une autre modification concerne le séparateur, c’est-à-dire l’élément polymère mince situé entre l’anode et la cathode. Dans les nouveaux dispositifs, il présente une structure à haute porosité conçue pour faciliter le mouvement des ions, tout en conservant une bonne résistance mécanique et une bonne stabilité thermique.
Les Galaxy Z Fold 8 et Fold 8 Ultra peuvent charger à 45 W
Samsung a également adopté une architecture de charge différente sur ses pliables, le Galaxy Z Fold8 et le Galaxy Z Fold8 Ultra utilisent un système à double chemin qui distribue plus efficacement l’énergie au sein du système de batterie.
L’objectif est double : d’une part augmenter la vitesse de chargement, d’autre part mieux gérer la chaleur générée lors du processus. Les deux appareils atteignent ainsi une charge filaire de 45 W, combinant la capacité accrue de la batterie avec un système conçu pour garder les températures et la stabilité sous contrôle.
Samsung a plutôt adopté une approche différente avec le Galaxy Z Flip8. Dans le pliable compact, la société a optimisé séparément le système de charge en tenant compte des limitations d’espace et des besoins thermiques de l’appareil, gardant la capacité de la batterie et la technologie de charge essentiellement inchangées par rapport à la génération précédente.
Samsung procède avec prudence
Le choix de Samsung apparaît donc plutôt conservateur, l’entreprise ayant décidé d’exploiter les avantages des batteries silicium-carbone sans aller vers des capacités extrêmes déjà atteintes par certains concurrents du secteur des pliables.
Des appareils tels que le Motorola Razr Fold, vivo cependant, la capacité reste supérieure à celle de la génération précédente et représente une avancée importante pour la série Fold.
Mais la vraie nouveauté ne réside pas seulement dans la capacité. Samsung semble vouloir démontrer que le silicium-carbone peut également être utilisé dans des appareils fins et complexes comme les smartphones pliables, en intervenant sur toute l’architecture de la batterie pour gérer les problèmes liés à une plus grande densité énergétique.
Pour l’instant, l’entreprise préfère donc procéder avec prudence, mais les débuts de cette technologie sur les nouveaux pliables pourraient représenter le premier pas vers des batteries encore plus grandes sur les futurs appareils Galaxy, où le silicium-carbone pourrait jouer un rôle de plus en plus important.
